CN107004816B - 蓄电模块 - Google Patents

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Abstract

一种蓄电模块(10)，包括：蓄电元件组(11)，其是将多个蓄电元件(12)层叠而成的，蓄电元件(12)具有正极及负极的引线端子(13)；以及连接部件(30)，其与引线端子(13)接合。正极引线端子(13A)和负极引线端子(13B)由不同的金属材料构成，连接部件(30)是将与正极引线端子(13A)连接、由与正极引线端子(13A)相同的金属材料构成的第1金属部(31)和与负极引线端子(13B)连接、由与负极引线端子(13B)相同的金属材料构成的第2金属部(35)接合而成的。第1金属部(31)及第2金属部(35)分别具有：端子接合部(32)，其与引线端子(13)接合；以及部件接合部(34)，其接合有第1金属部(31)和所述第2金属部(35)，端子接合部(32)和部件接合部(34)配置于交叉的方向。

Description

蓄电模块
技术领域
本发明涉及蓄电模块。
背景技术
在将多个蓄电元件层叠而成的蓄电模块中，有时通过超声波焊接将相邻的蓄电元件的引线端子彼此连接。在这样的情况下，蓄电模块需要确保插入焊接夹具的间隙，因此有时蓄电元件的层叠数被限制、或者在整体上大型化。
作为解决上述问题的手法，有通过激光焊接将引线端子彼此接合的方法。但是，例如在如将铝制的正极端子和铜制的负极端子接合的情况那样构成2个电极端子的金属材料不同的情况下，难以通过激光焊接进行接合。
因此，在构成所连接的电极端子的金属材料不同的情况下，考虑使用将第1金属材料和第2金属材料压接得到的包层材料作为母线(例如参照专利文献1)，该第1金属材料由与正极端子相同种类的金属材料构成，该第2金属材料由与负极端子相同种类的金属材料构成。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2011-210482号公报
在构成母线的包层材料是第1金属材料和第2金属材料并列的构成的情况下，存在不同种金属重叠的重复区域。在将不同种金属的重复区域和电极端子激光焊接的情况下，形成有合金相，有可能端子和母线的接合部变得非常脆弱，因此难以适用于对层叠间隔狭窄的层压类型的蓄电元件进行连接的母线。
发明内容
本发明是基于如上述的情况完成的，目的是提供如下蓄电模块：其能在有限的空间对由不同的金属材料构成的引线端子间进行电连接。
本发明是蓄电模块包括：蓄电元件组，其是将多个蓄电元件层叠而成的，所述蓄电元件具有从侧缘突出的正极及负极的引线端子；以及连接部件，其与所述引线端子接合，从而将所述蓄电元件电连接，正极引线端子和负极引线端子由不同的金属材料构成，所述连接部件是将第1金属部和第2金属部接合而成的，所述第1金属部与所述正极引线端子连接，并且由与所述正极引线端子相同的金属材料构成，所述第2金属部与所述负极引线端子连接，并且由与所述负极引线端子相同的金属材料构成，所述第1金属部及所述第2金属部分别具有：端子接合部，其与所述引线端子接合；以及部件接合部，其接合有所述第1金属部和所述第2金属部，所述端子接合部和所述部件接合部配置于交叉的方向。
在本发明中，连接部件是将第1金属部和第2金属部接合而成的，第1金属部由与正极引线端子相同的金属材料构成，第2金属部由与负极引线端子相同的金属材料构成。在连接部件中，第1金属部及第2金属部分别具有：端子接合部，其与引线端子接合；以及部件接合部，其接合有第1金属部和第2金属部，端子接合部和部件接合部配置于交叉的方向。
因此，根据本发明，在连接部件中，两个金属部彼此接合的部件接合部和与引线端子接合的端子接合部配置于交叉的方向，所以在将引线端子接合于连接部件时不会在不同种金属重叠的区域接合引线端子。其结果是，根据本发明，能在端子接合部的整个区域焊接引线端子，所以能提供如下蓄电模块：其能在有限的空间对由不同的金属材料构成的引线端子间进行电连接。
而且，根据本发明，正极引线端子接合于由相同的金属材料构成的第1金属部，且负极引线端子接合于由相同的金属材料构成的第2金属部，所以在接合部分不易产生由于不同种金属的接触导致的腐蚀。
本发明也可以设为以下构成。
也可以为，包括由绝缘材料构成、保持所述连接部件的保持部件，在所述连接部件上设置有固定于所述保持部件的固定部，所述固定部设置于相对于所述端子接合部交叉的方向，并且比所述端子接合部更向外侧突出。
当设为这样的构成时，在连接部件中，固定于保持部件的固定部配置于相对于与引线端子接合的端子接合部交叉的方向，且比端子接合部更向外侧突出，所以在进行将引线端子接合于连接部件的操作时，固定部不会妨碍操作。另外，根据上述构成，不但能使连接部件保持于由绝缘材料构成的保持部件，而且使连接部件接合有引线端子，所以容易进行连接部件和引线端子的接合操作。
发明效果
根据根据本发明，提供如下蓄电模块：其能在有限的空间对由不同的金属材料构成的引线端子间进行电连接。
附图说明
图1是从正面侧表示实施方式1的蓄电模块的立体图。
图2是蓄电模块的后视图。
图3是从背面侧表示在蓄电元件组上安装有连接部件的情况的立体图。
图4是表示在蓄电元件组上接合有连接部件的情况的侧视图。
图5是表示在蓄电元件组上安装有保持部件的情况的立体图。
图6是安装有连接部件的保持部件的立体图。
图7是安装有连接部件的保持部件的主视图。
图8是图7的A-A线的剖视图。
图9是连接部件的立体图。
具体实施方式
<实施方式1>
通过图1至图9说明本发明的实施方式1。在附图中，有时仅对多个相同部件中的一个部件标注附图标记，对其它的相同部件省略附图标记。在以下说明中，将图2中的上侧作为上，将下侧作为下，将图4中的右侧作为前方(正面侧)，将左侧作为后方(背面侧)。
本实施方式的蓄电模块10包括：蓄电元件组11，其是将多个(在本实施方式中为24个)蓄电元件12层叠而成的，蓄电元件12具有从侧缘突出的引线端子13；配线模块20，其具有连接部件30及保持连接部件30的保持部件21，连接部件30与蓄电元件12的引线端子13接合，从而将蓄电元件12间电连接；以及盖40，其覆盖配线模块20。
(盖40)
如图1所示，蓄电模块10包括绝缘树脂制的盖40，盖40配置于蓄电元件组11的正面侧和背面侧(引线端子13导出的端部侧)。在蓄电元件组11的正面侧的盖40A及背面侧的盖40B上分别设置有连接器固定部41(参照图1及图2)，连接器固定部41固定将检测蓄电元件12的状态的检测端子37和未图示的电池控制单元(ECU)等设备电连接的连接器50。另外，在正面侧的盖40A及背面侧的盖40B上设置有一对电线固定片42，一对电线固定片42固定从连接器壳体51的上端导出的电线W2。进一步地，在正面侧的盖40A及背面侧的盖40B上设置有容纳保持部件21的盖安装突部24的盖安装孔43(参照图1)。
在正面侧盖40A的上端和下端设置有母线导出孔44，将蓄电元件组11和外部设备(未图示)连接的外部连接母线36在母线导出孔44中导出。作为外部设备，例如可列举别的蓄电模块10、逆变器等。外部连接母线36由铜或者铜合金、铝或者铝合金等导电性金属材料构成，并贯通设置有与外部设备电连接的连接孔36A。
(蓄电元件12)
作为构成蓄电元件组11的蓄电元件12，能使用二次电池、capacitor(电容器)、condenser(电容器)等，能根据需要使用任意的蓄电元件12。作为本实施方式的蓄电元件12，使用二次电池。
蓄电元件12从上方观看呈大致长方形。蓄电元件12包括：容器14，其是将呈大致长方形的一对层压膜的侧缘熔敷而成的；未图示的蓄电要素，其收纳于容器14的内部；以及引线端子13，其在容器14的内部与蓄电要素连接，并且从容器14的侧缘导出到外部。
(引线端子13)
在本实施方式中，从容器14的两侧缘(前方及后方的侧缘)导出有正极及负极的引线端子13(正极引线端子13A、负极引线端子13B)。正极引线端子13A和负极引线端子13B由不同的金属材料构成，在本实施方式中，正极引线端子13A为铝或者铝合金制，负极引线端子13B为铜或者铜合金制。
详细后述，蓄电元件12以在上下各配置有2个极性相同的引线端子13的方式层叠，通过经由连接部件30电连接而并联连接。
在配置于上端部的蓄电元件12的负极引线端子13B及配置于下端部的蓄电元件12的正极引线端子13A上分别电连接有外部连接母线36，外部连接母线36与外部设备电连接。
(配线模块20)
配线模块20安装于蓄电元件组11上，用于将多个蓄电元件12电连接。配线模块20包括：连接部件30，其与蓄电元件12的引线端子13连接，从而将多个蓄电元件12电连接；以及保持部件21，其保持连接部件30。
(保持部件21)
保持连接部件30的保持部件21由绝缘材料构成。在本实施方式中，在蓄电元件组11上安装有将多个保持部件21连结而成的结构。在图5中的配置于上端的保持部件21上设置有连结突部23，连结突部23嵌入设置于上数第2层的保持部件21的连结孔22中进行连结。另外，在图5中的配置于下端的保持部件21中设置有连结孔22，在连结孔22中容纳下数第2层的保持部件21的连结突部23。
在除配置于上下端部的保持部件21以外的保持部件21上分别设置有：连结孔22，其容纳上方的保持部件21的连结突部23；以及连结突部23，其嵌入下方的保持部件21的连结孔22。
另外，在配置于上端的保持部件21及配置于下端的保持部件21上以向外侧方向突出的方式形成有盖安装突部24，盖安装突部24嵌入盖40的盖安装孔43。
如图6及图8所示，在各保持部件21上设置有：防脱突部25，其防止连接部件30的固定部33脱离；以及按压片26，其按压连接部件30的固定部33。另外，在各保持部件21上设置有：端子固定部27，其固定检测端子37的筒部39；电线导出部28，其导出与检测端子37连接的电线W1；以及电线布设部29，其布设有该电线W1。
检测端子37用于检测蓄电元件12的电压等，详细未图示，检测端子37具有：安装爪38，其安装于连接部件30上；以及筒部，其连接有电线W1的末端。
(连接部件30)
如图9所示，连接有引线端子13的连接部件30是将第1金属部31和第2金属部35接合而成的，第1金属部31与正极引线端子13A连接，并且由与正极引线端子13A相同的金属材料构成，第2金属部35与负极引线端子13B连接，并且由与负极引线端子13B相同的金属材料构成。第1金属部31和第2金属部35通过例如冷焊、焊接等公知的方法接合。在本实施方式中，第1金属部31由铝或者铝合金制的金属板材构成，第2金属部35由铜或者铜合金制的金属板材构成。
在连接部件30中，第1金属部31及第2金属部35分别具有：端子接合部32，其与引线端子13接合；以及部件接合部34，其接合有第1金属部31和第2金属部35。在连接部件30的端子接合部32中形成有安装检测端子37的长方形的端子安装孔32B。
端子接合部32和部件接合部34配置于交叉的方向。详细地，部件接合部34通过将构成第1金属部31的金属板材及构成第2金属部35的金属板材的长度方向上的一对侧缘中的一方侧缘大致垂直地折弯而形成。部件接合部34的接合面34A相对于端子接合部32的接合有引线端子13的接合面32A以成为大致垂直的方式设定。部件接合部34的长度方向的尺寸设定得比端子接合部32的长度方向的尺寸小。
另外，在连接部件30上设置有固定于保持部件21的固定部33，固定部33设置于相对于端子接合部32交叉的方向，并且比端子接合部32更向外侧突出。详细地，固定部33通过将构成第1金属部31的金属板材及构成第2金属部35的金属板材的长度方向上的一侧缘中形成有部件接合部34的侧缘的相反侧的侧缘垂直折弯而形成，分别设置于连接部件30的4个角部。固定部33被保持部件21的防脱突部25限制前后方向的移动，并且被保持部件21的按压片26限制上下方向的移动，由此固定部33被固定于保持部件21上。固定部33比端子接合部32的(长度方向的)端部更向外侧突出，该突出的部分(突出部33A)由保持部件21固定。
在蓄电元件组11中，蓄电元件12以在上下各配置有2个相同极性的引线端子13的方式层叠。具体地，在蓄电元件组11中，前方的引线端子13从上方开始依次按负极、负极、正极、正极、负极、负极…的顺序排列，后方的引线端子13从上方开始依次按正极、正极、负极、负极、正极、正极…的顺序排列。
在蓄电元件组11的前方，从上方算起的2个负极引线端子13B接合于仅由第2金属部35构成的端部连接部件30A的端子接合部32，从下方算起的2个正极引线端子13A接合于仅由第2金属部35构成的端部连接部件30A的端子接合部32。这些以外的引线端子13在将第1金属部31和第2金属部35接合而构成的连接部件30的端子接合部32上各接合有2个。
作为引线端子13和连接部件30的端子接合部32的焊接方法及引线端子13和外部连接母线36的焊接方法，可列举激光焊接、超声波焊接等方法。
(蓄电模块10的组装方法)
预先使24个蓄电元件12的引线端子13的端部向大致垂直下方弯曲，且上下相邻的2个引线端子13预先以成为相同极性的方式层叠。准备11个图9所示的连接部件30和2个端部连接部件30A。
连接部件30能通过如下制造：在将构成第1金属部31的金属板材和构成第2金属部35的金属板材冲压加工成规定形状后，将第1金属部31的部件接合部34和第2金属部35接合。
接着，在保持部件21上安装连接部件30。当在保持部件21上安装连接部件30时，连接部件30的固定部33被保持部件21的防脱突部25限制前后方向的移动，并且被保持部件21的按压片26限制上下方向的移动，由此连接部件30的固定部33固定于保持部件21。
在固定于保持部件21的连接部件30的端子安装孔32B中插入检测端子37的安装爪，并且在保持部件21的端子固定部27上固定检测端子37的筒部，当使与检测端子37连接的电线W1从电线导出部28导出时，检测端子37被固定。
接着，将多个保持部件21连结成1片板状，并将与检测端子37连接的电线W1布设于保持部件21的电线布设部29上，从而制造安装于蓄电元件组11的前方和后方的配线模块20。
接下来，将配线模块20配置于蓄电元件组11的前方和后方，将引线端子13和连接部件30的端子接合部32通过激光焊接等焊接方法接合。此时，在安装于前方的配线模块20上也连接外部连接母线36。
接着，安装正面侧盖40A和背面侧盖40B，在将与检测端子37连接的电线W1通过连接器50与外部设备电连接时，得到图1所示的蓄电模块10。
(本实施方式的作用、效果)
接着，对本实施方式的作用、效果进行说明。在本实施方式中，在连接部件30中，两个金属部31、35(第1金属部31和第2金属部35)彼此接合的部件接合部34、以及与引线端子13接合的端子接合部32配置于垂直的方向(交叉的方向)，所以在连接部件30上接合引线端子13时不会在不同种金属重叠的区域上接合有引线端子13。
其结果是，根据本实施方式，能在端子接合部32的整个区域焊接引线端子13，所以能提供如下蓄电模块10：其能够在有限的空间对由不同的金属材料构成的引线端子13间进行电连接。另外，根据本实施方式，正极引线端子13A接合于由相同金属材料构成的第1金属部31，且负极引线端子13B接合于由相同金属材料构成的第2金属部35，所以在引线端子13和连接部件30的接合部分不易产生由于不同种金属的接触而导致的腐蚀。
另外，在本实施方式中，在连接部件30上设置有固定于保持部件21的固定部33，固定部33设置于相对于端子接合部32垂直的方向(交叉的方向)，并且比端子接合部32的端部更向外侧突出，所以固定部33配置于相对于与引线端子13接合的端子接合部32交叉的方向，且比端子接合部32更向外侧突出。其结果是，根据本实施方式，在进行将引线端子13接合于连接部件30的操作时，固定部33不会妨碍操作。而且，根据本实施方式，不但使连接部件30保持于保持部件21，而且使连接部件30接合有引线端子13，所以容易进行连接部件30和引线端子13的接合操作，从而操作性优良。
此外，根据本实施方式，包括将蓄电元件12两个两个地并联连接的蓄电元件组11，所以与将构成蓄电元件组11的所有的蓄电元件12串联连接的情况相比，能减少连接部件30的数量及保持部件21的数量。
<其它实施方式>
在本说明书中公开的技术并不限定于通过上述记述及附图说明的实施方式，例如，也可以是如下实施方式。
(1)在上述实施方式中，示出了如下连接部件30：该连接部件30包括固定部33，固定部33设置于相对于端子接合部32垂直的方向，并比端子接合部32更向外侧突出，但是固定部的构成不限定于此。另外，连接部件也可以是不包括固定部的构成。
(2)在上述实施方式中，示出了具有铝或者铝合金制的正极引线端子13A和铜或者铜合金制的负极引线端子13B的蓄电元件12，但是只有构成正极引线端子13A及负极引线端子13B的材料不同即可，不限定于上述材料。
(3)在上述实施方式中，示出了将铝或者铝合金制的第1金属部31和铜或者铜合金制的第2金属部35接合而成的连接部件30，但是只要第1金属部由与正极引线端子相同的金属材料构成、且第2金属部由与负极引线端子相同的金属材料构成，就不限定于此。
(4)在上述实施方式中，示出了由24个蓄电元件12构成的蓄电元件组11，但是构成蓄电元件组的蓄电元件的数量无论少于24个还是多于24个都可以。
(5)在上述实施方式中，示出了将蓄电元件12两个两个地并联连接，但是也可以将所有的蓄电元件串联连接，而且也可以将3个以上蓄电元件并联连接。
(6)在上述实施方式中，示出了作为蓄电元件12使用二次电池的例子，但是作为蓄电元件也可以使用capacitor(电容器)、condenser(电容器)等。
附图标记说明
10：蓄电模块
11：蓄电元件组
12：蓄电元件
13：引线端子
13A：正极引线端子
13B：负极引线端子
21：保持部件
25：防脱突部
26：按压片
30：连接部件
30A：端部连接部件
31：第1金属部
32：端子接合部
32A：接合面
33：固定部
33A：突出部
34：部件接合部
34A：接合面
35：第2金属部
40：盖

Claims (2)

1.一种蓄电模块，包括：蓄电元件组，其是将多个蓄电元件层叠而成的，所述蓄电元件具有从侧缘突出的正极及负极的引线端子；以及连接部件，其与所述引线端子接合，从而将所述蓄电元件电连接，
正极引线端子和负极引线端子由不同的金属材料构成，
所述连接部件是将第1金属部和第2金属部接合而成的，所述第1金属部与所述正极引线端子连接，并且由与所述正极引线端子相同的金属材料构成，所述第2金属部与所述负极引线端子连接，并且由与所述负极引线端子相同的金属材料构成，
所述第1金属部及所述第2金属部分别具有：端子接合部，其与所述引线端子接合；以及部件接合部，其接合有所述第1金属部和所述第2金属部，
所述端子接合部和所述部件接合部配置于交叉的方向，
在所述第1金属部及所述第2金属部各自的所述端子接合部接合有2个以上的所述引线端子。
2.根据权利要求1所述的蓄电模块，所述蓄电模块包括由绝缘材料构成、保持所述连接部件的保持部件，
在所述连接部件上设置有固定于所述保持部件的固定部，所述固定部设置于相对于所述端子接合部交叉的方向，并且比所述端子接合部更向外侧突出。
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